(57)【要約】【課題】固定部材と作動部材間の環状の隙間に設置するポンプ用シールであって、シールリップ部の溝に内装されている金属バネにより張り力を与えられているポンプ用シールのシール本体部に使用されている材質がＰＴＦＥ等の樹脂であっても、設定通りのシール性能（リーク量）を確保することができるポンプ用シールを提供する。【解決手段】シールリップ部１１に形成された溝１５の少なくともいずれか一方の内周面１８側に固定用ツバ１６を設け、固定用ツバ１６の端面１７に係止している金属バネ２１のプランジャ側端面の軸方向位置Ｌ１をシールリップ部１１に形成されている第二シールリップ１３の先端部１３ａの軸方向位置Ｌ２より反密封対象側に位置することとした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部材と作動部材間の環状の隙間に設置するシールリップ部を有する樹脂製のシール本体部と、前記シールリップ部に形成されている溝に内装されているバネとからなるポンプ用シールであって、前記溝の少なくともいずれか一方の内周面側に設けられた固定用ツバに係止している前記バネの作動部材側端面の軸方向位置が、前記シールリップ部に形成されている作動部材側シールリップの先端部の軸方向位置より反密封対象側に位置することを特徴とするポンプ用シール。
【請求項２】
前記作動部材側シールリップの先端部の軸方向位置と前記バネの作動部材側端面の軸方向位置との距離が、前記作動部材側シールリップの先端部の軸方向位置と前記作動部材側シールリップの根元部の軸方向位置との距離の２０％以下であることを特徴とする前記請求項１記載のポンプ用シール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールリップ部とシールリップ部内に形成されている溝に内装されているバネとからなるポンプ用シールであって、主にガソリン直噴エンジン用噴射ポンプに用いられ、その他の油圧・空圧・水圧機器全般に用いられるポンプ用シールに関する。
【背景技術】
【０００２】
図４に示す通り、シールリップ部１０２の断面形状が略Ｕ字形であってＵ字溝１０３に内装されている金属バネ１０４により拡張力を与えられているポンプ用シール１０１は、Ｕ字溝１０３内面の開口端部に金属バネの飛び出しを防止する目的で突起部１０５を設けることが知られている（下記特許文献１を参照）。このポンプ用シール１０１は、ガソリン直噴エンジン用噴射ポンプのプランジャ部に使用されるとき、噴射ポンプの高性能化で耐圧性および耐薬品性の向上が要求されるため、シールリップ部１０２を有するシール本体部１０６に使用する材質をＰＴＦＥ等の樹脂に変更することが行なわれている。しかし、樹脂材を用いた燃料噴射ポンプ用シール１０１を製造する場合、金属バネ飛び出し防止用の突起部１０５を形成すると形状が複雑となるため通常用いられている射出成形機では製造が難しく、射出成形機で製造するために突起部１０５を廃止してＵ字溝１０３内面の開口端部を平面にすることが提案されている（下記特許文献２を参照）。
【０００３】
また、従来のゴム材を用いた燃料噴射ポンプ用シール１０１では、プランジャ１１１装着時にシールリップ１０７の両側面１０８，１０９がプランジャ１１１と接触してなす角度α、βを設定することによりシールリップ１０７の形状を特定して、プランジャ１１１装着時のシールリップ１０７接触面に発生する面圧勾配Ｐを図５のように制御し、これにより、シールリップ１０７とプランジャ１１１間に介在するシール媒体の厚みｔの制御が可能となるので、設定通りのシール性能（リーク量）を確保していた。しかし、シール本体部１０６の材質をＰＴＦＥ等の樹脂に変更すると、クリープ特性から使用によりシールリップ１０７の形状である角度α、βが変形・変化するのでシールリップ１０７接触面に発生する面圧勾配Ｐが変化し、設定通りのシール性能（リーク量）を確保することが難しかった。
【０００４】
【特許文献１】特許２６５１４０７号公報
【特許文献２】特許２９５５８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は以上の点に鑑みて、固定部材と作動部材間の環状の隙間に設置するポンプ用シールであって、シールリップ部の溝に内装されている金属バネにより張り力が与えられているポンプ用シールのシール本体部に使用されている材質がＰＴＦＥ等の樹脂であっても、設定通りのシール性能（リーク量）を確保することができるポンプ用シールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１にかかるポンプ用シールは、固定部材と作動部材間の環状の隙間に設置するシールリップ部を有する樹脂製のシール本体部と、前記シールリップ部に形成されている溝に内装されているバネとからなるポンプ用シールであって、前記溝の少なくともいずれか一方の内周面側に設けられた固定用ツバに係止している前記バネの作動部材側端面の軸方向位置が、前記シールリップ部に形成されている作動部材側シールリップの先端部の軸方向位置より反密封対象側に位置することを特徴とするものである。
【０００７】
更に、請求項２におけるポンプ用シールは、前記請求項１記載のポンプ用シールであって、前記作動部材側シールリップの先端部の軸方向位置と前記バネの作動部材側端面の軸方向位置との距離が、前記作動部材側シールリップの先端部の軸方向位置と前記作動部材側シールリップの根元部の軸方向位置との距離の２０％以下であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、以下の効果を奏する。
【０００９】
すなわち、上記構成を備えた本発明の請求項１のポンプ用シールは、溝の内周面に設けられている固定用ツバに係止しているバネの作動部材側の軸方向端面の位置が前記シールリップ部に形成されている作動部材側シールリップの先端部の軸方向位置より反密封対象側に位置させたので、作動部材側シールリップの先端部の軸方向位置とバネの作動部材側端面の軸方向位置との距離を制御して、シールリップ接触面に発生する面圧勾配の制御にバネの拡張力を活用することができる。したがって、シール本体部に樹脂材を用いたことにより、シールリップ両側面と作動部材とが接触してなす角度により定まるシールリップ形状が使用により変形・変化する場合であっても、シールリップ接触面に発生する面圧勾配の変化レベルを制御することができ、シールリップと作動部材間に介在するシール媒体の厚みを制御して設定通りのシール性能を確保することができる。
【００１０】
更に、請求項２におけるオイルシールにおいては、作動部材側シールリップの先端部の軸方向位置とバネの作動部材側端面の軸方向位置との距離が、作動部材側シールリップの先端部の軸方向位置と作動部材側シールリップの根元部の軸方向位置との距離の２０％以下に設定されているので、シールリップ接触面に発生する面圧勾配の制御がより一層容易となり、設定通りのシール量を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示して説明する。ただし、この発明の範囲は、特に限定的記載がないかぎりは、この実施の形態に記載されている内容に限定する趣旨のものではない。
【００１２】
図１は、本発明の実施例に係るポンプ用シール１の断面図であり、図２は、ハウジング（固定部材）２とプランジャ（作動部材）３に装着されている状態を示している。
【００１３】
ポンプ用シール１は、断面略Ｕ字形であって、ハウジング２側に摺接する第一シールリリップ１２とプランジャ３側に摺接する第２シールリップ１３とからなるシールリップ部１１を有するシール本体部１４と、第一シールリップ１２と第二シールリップ１３との径方向間に形成されているＵ字形の溝１５に内装されている金属製のバネ２１とを有している。
【００１４】
金属バネ２１は、断面形状略Ｕ字形をしており、プランジャ３側の先端部２２の端面２３は、Ｕ字溝１５のプランジャ３側内周面１８に形成されている固定用ツバ１６の端面１７に係止されている。
【００１５】
固定用ツバ１６の端面１７が形成される軸方向の位置Ｌ１は、第二シールリップ１３の先端部１３ａの軸方向位置Ｌ２より反密封流体側Ａ（図面右側）に形成されている。したがって、固定用ツバ１６の端面１７の軸方向位置Ｌ１と第二シールリップ１３の先端部１３ａの軸方向位置Ｌ２との軸方向距離Ｃを制御し、第二シールリップ１３接触面に発生する面圧勾配Ｐの制御に第二シールリップ部１３に与えられる金属バネ２１の拡張力が積極的に活用される構造となっている。
【００１６】
上記構成により、シール本体部１４が樹脂材により成形されていて、使用により第二シールリップ１３の形状を定める第二シールリップ１３の両側面１３ｃ，１３ｄとプランジャ３とが形成する角度α、βがクリープや摩耗により変形・変化したときでも、固定用ツバ１６の端面１７が形成される軸方向の位置Ｌ１と、第二シールリップ１３の先端部１３ａの軸方向位置Ｌ２との距離Ｃを制御することで面圧勾配Ｐの変化レベルを抑制することが可能となった。
【００１７】
なお、Ｕ字溝１５の内周面に形成される固定用ツバ１６は、プランジャ３側でなくハウジング２側に設けてもよく、またプランジャ側３とハウジング２側の両方に設けても良い。
【００１８】
また、第二シールリップ１３の先端部１３ａの軸方向位置Ｌ２と、固定用ツバ１６の端面１７が形成される軸方向の位置Ｌ１との距離Ｃは、第二シールリップ１３の先端部１３ａの軸方向位置Ｌ２と第二シールリップ１３の根元部１３ｂの軸方向位置Ｌ３との距離Ｄの２０％以下であることが好ましいが、この範囲に限定するものではない。
【００１９】
また、バネ２１として金属バネにて説明したが、金属バネに限定するものではなく、どのようなバネであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るポンプ用シールの断面図
【図２】図１の本発明に係るポンプ用シールの装着断面図
【図３】本発明の別の実施例に係るポンプ用シールの断面図
【図４】従来例に係るポンプ用シールの断面図
【図５】図４の従来例に係るポンプ用シールの装着断面図
【符号の説明】
【００２１】
１  ポンプ用シール
２  ハウジング
３  プランジャ
１１  シールリップ部
１２  第一シールリップ
１３  第二シールリップ
１３ａ  先端部
１３ｂ  根元部
１３ｃ，１３ｄ  側面
１４  シール本体部
１５  溝
１６  固定用ツバ
１７，２３  端面
１８  内周面
２１  金属バネ
２２  先端部
Ａ  反密封流体側
Ｃ，Ｄ  軸間距離
Ｐ  面圧勾配
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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